[發(fā)明專利]一種汽輪機轉子

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210190425.4
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN102720542A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設計）人: 張曉東;楊靈;袁永強;王鑫;王建偉
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方汽輪機有限公司
• 主分類號: F01D5/06
• 分類號: F01D5/06
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所 51106
• 代理人: 劉克勤;賀元

技術領域

本發(fā)明涉及汽輪機，具體是一種汽輪機轉子。

背景技術

汽輪機轉子是汽輪機轉動部分的總稱，用于匯集各級動葉柵上所得到的機械能，并把機械能傳遞給發(fā)電機轉子。現(xiàn)有的汽輪機轉子根據(jù)主軸和葉輪的組合方式，分為整鍛轉子、套裝轉子、焊接轉子和組合轉子，其中套裝轉子因具有易鍛造、加工便利、加工周期短等特點，在中小功率汽輪機的中、低壓部分得到了廣泛應用。

參見圖1：常規(guī)的套裝轉子包括主軸A和各級葉輪B，在主軸A的外表面設有裝配各級葉輪B的外裝配面，外裝配面為柱面，主軸A外表面呈階梯型，各級葉輪B經(jīng)加熱后通過自身的環(huán)形內(nèi)裝配面裝配在主軸A的對應外裝配面上，外裝配面和內(nèi)裝配面以直線過盈配合，以過盈產(chǎn)生的殘余應力保證套裝在主軸A上的葉輪B不松動。但是，汽輪機轉子在長期服役運行后，過盈產(chǎn)生的殘余應力便會消失，主軸A和葉輪B之間形成松動，葉輪B受到蒸汽力的作用后，極易沿著主軸A的軸向滑動，安全隱患極大。為此，傳統(tǒng)的解決方式是，葉輪B在主軸A上套裝到位后，在葉輪B和主軸A的裝配面結合處的外端面安裝一個軸向定位鎖緊的定位鍵C，通過定位鍵C防止葉輪B松動后的軸向滑動。該方式存在以下主要缺陷：1.需要在主軸上各級外裝配面的端面以及各級葉輪內(nèi)裝配面的端面分別加工出定位鍵的裝配槽，這直接增加了主軸和葉輪的加工難度，嚴重影響了主軸和葉輪的加工效率，企業(yè)生產(chǎn)成本高；2.定位鍵的裝配槽勢必對主軸和葉輪的應力造成破壞，從而降低了主軸和葉輪的強度；3.組成轉子的裝配零件增多，進一步增加了企業(yè)生產(chǎn)成本；4.轉子的裝配關系復雜，裝配效率低，同時裝配要求嚴格（特別是對裝配間隙的要求），裝配難度大；5.裝配的牢固性和可靠性差，在主軸上松動后的葉輪受到蒸汽力的作用后，便會產(chǎn)生軸向滑動，定位鍵雖能對其進行阻擋，但非常有限，而且滑動的葉輪極易將定位鍵剪切斷，依舊存在極大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種加工方便、強度高、生產(chǎn)成本低、牢固可靠、安全性高的汽輪機轉子。

本發(fā)明的上述技術目的通過下述技術方案實現(xiàn)：一種汽輪機轉子，包括主軸和各級葉輪，所述主軸和各級葉輪為套裝結構，主軸的外表面設有裝配各級葉輪的外裝配面，主軸的外表面呈階梯型，各級葉輪通過自身的環(huán)形內(nèi)裝配面裝配在主軸的對應外裝配面上；所述主軸上的各級外裝配面分別具有一定的錐度；所述各級葉輪的內(nèi)裝配面具有與主軸上對應的外裝配面匹配、一致的錐度，各級葉輪和主軸形成錐面裝配，實現(xiàn)自鎖。

所述主軸上外裝配面的錐度為1:50～100。

所述主軸上外裝配面的錐度最好為1:60～80。

所述主軸上每一級外裝配面的根部設有應力槽。

本發(fā)明的有益效果是：上述主軸和葉輪以錐面形成裝配，葉輪在主軸上實現(xiàn)了倒拉式的自鎖，裝配牢固、可靠，有效杜絕了葉輪從主軸上的松動滑動，無需定位鍵定位鎖緊，消除了定位鍵所帶來的一切弊病，生產(chǎn)成本得以有效控制，轉子的安全性高，使用壽命長。本發(fā)明具有設計合理、結構簡單、便于加工、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高、裝配方便、牢固可靠、強度高、安全實用等特點。

附圖說明

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

圖1是常規(guī)汽輪機轉子的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明的一種結構示意圖。

圖3是圖2中主軸的一種結構示意圖。

圖4是圖2中葉輪的一種結構示意圖。

圖5是本發(fā)明的受力示意圖。

圖中代號含義：?A、1—主軸；B、2—葉輪；C—定位鍵；3—外裝配面；4—內(nèi)裝配面；5—應力槽；F1—蒸汽力；f—摩擦力；N—正壓力。

具體實施方式

實施例1

參見圖2、圖3和圖4：本發(fā)明包括主軸1和各級葉輪2，主軸1和各級葉輪2為套裝結構。其中，在主軸1的外表面加工有裝配各級葉輪2的外裝配面3，各級外裝配面3分別具有錐度，各級外裝配面3的錐度分別為1:60，每一級外裝配面3的根部設有內(nèi)凹倒角的應力槽5，主軸1的外表面呈階梯型。各級葉輪2分別具有環(huán)形的內(nèi)裝配面4，內(nèi)裝配面4亦具有錐度，每一級葉輪2的內(nèi)裝配面4錐度與主軸1上的對應外裝配面3的錐度匹配、并一致，每一級葉輪2經(jīng)加熱后通過自身的內(nèi)裝配面4裝配在主軸1的對應外裝配面3上，冷卻后的各級葉輪2和主軸1形成錐面裝配，實現(xiàn)自鎖。

實施例2

本實施例的其它結構與實施例1相同，不同之處在于主軸上外裝配面的錐度，各級外裝配面的錐度分別為1:85。